[헬로티]

2013년 오바마 미국 대통령의 연두교서 연설로 시작된 3D프린터 붐에 의해 금속광조형 복합가공기가 새롭게 주목받고 있다. 그 동안 금형 제조업체들은 각종 공작기계를 사용하여 금형을 만들어 왔는데, 이 방식은 높은 강도와 정밀도가 요구되며 제작 기간도 많이 소요됐다. 

더구나 신제품을 개발할 때마다 새로운 금형이 필요하기 때문에 금형 제조 비용도 상당했다. 이에 파나소닉과 마츠우라가 공동으로 제작 기간을 줄이고 저렴한 비용으로 금형을 만드는 3D프린터 ‘금속광조형 복합가공기’를 만들어냈다. 이 장비를 통해 생산성을 높이고 제품 품질을 향상시킬 수 있었다. 

마츠우라가 금속광조형 복합가공기 개발을 시작한 것은 15년 전으로, 당시 마츠시다전공(현 파나소닉)의 공동 개발 요청으로, 2002년에 제1호기 ‘M-Photon25Y’를 발표했다. 이후 2003년에는 ‘M-Photon25C’를 발표했으며, 2006년에는 ‘LUMEX Avance-25’를 발표하게 됐다. 최근에는 대형 사이즈의 ‘LUMEX Avance-60’을 새롭게 출시했다.

▲ 마츠우라사의 ‘LUMEX Avance-25’와 금형 제작 응용 예

LUMEX Avance-25는?

몰드 분할이 없는 일체형 생산으로 방전가공과 조립 및 조정 작업이 필요하지 않다. 설계와 CAM 가공 시간을 극적으로 단축할 수 있으며, 설계 시간은 약 53%, CAM 가공 시간은 83%, 제조 시간은 80%가 줄어든다. 기존 방법에 비해 전체 다이 제조 시간을 38.9% 감소시킬 수 있다.

소결 밀도를 변경하여 가스 배출과 통풍을 위한 다공성 구조를 만들 수 있다. 이는 용접선과 변색을 감소시키며, 충전 시간과 불규칙한 충전을 감소시킨다.

몰드 내 3D 냉각로 설계로 높은 냉각 효율을 위해 몰드 온도를 균일하게 조절할 수 있다. 이에 크게 감소된 몰딩 사이클 시간과 함께 고사이클 사출성형이 가능하다.

오목한 부품과 그물망 구조를 이용해 중량을 줄일 수 있다. 설계 시 구조 강도를 유지하는 것이 중요하다. 

김정아 기자  (prmoed@hellot.net)